CORRIGE HARMONISE NATIONAL EXAMEN: ______________________________________________ SESSION: ____________________ MATIERE: _____________________________________________ DUREE: ______________________ SERIE(S) / SPECIALITE(S) : ______________________________

1^/10 REPUBLIQUE DU CAMEROUN

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REPUBLIC OF CAMEROUN

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Paix - Travail - Patrie

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Peace - Work - Fatherland

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OFFICE DU BACCALAUREAT DU CAMEROUN

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OFFICE DU BACCALAUREAT DU CAMEROUN

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DIRECTION

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DIRECTORATE

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DIVISION DES EXAMENS

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DEPARTMENT OF EXAMINATIONS

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B.P. :13904 - YAOUNDE

Tél. : +237 222 30 55 66 / Télécopie : +237 222 30 55 67 Courriel : [email protected]/ Site web : www.obc.cm

P.O. Box :13904 - YAOUNDE

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CORRIGE HARMONISE NATIONAL

EXAMEN: ______________________________________________ SESSION: ____________________

MATIERE: _____________________________________________ DUREE: ______________________

SERIE(S) / SPECIALITE(S) : ______________________________ COEFFICIENT : _______________

NOTE ELIMINATOIRE: _______

(1^ère Page)

BACCALAUREAT TRANSFERT THERMIQUE

F5 - FROID ET CLIMATISATION

2020 03 H

03

N/D

2^/10

REFERENCES ET SOLUTIONS BAREME COMMENTAIRES PARTIE I : CHIMIE APPLIQUEE A LA CONSERVATION DES

DENREES.

1- Raison qui explique la perte de 50% des denrées alimentaire entre le moment de la production et celui de la consommation :

L’origine de cette perte est la pourriture (dégradation) due au développement de l’activité microbienne en son sein, à cause d’une mauvaise conservation ou des mauvaises conditions d’entreposage dans lesquelles ces denrées alimentaires se trouvent.

1pt

NAN/DIVEX/28/03/18

3^/10

(Page intermédiaire) REFERENCES ET SOLUTIONS

qualité originale des produits :

 La réfrigération :

C’est un procédé de conservation par le froid qui consiste à abaisser la température d’une denrée alimentaire jusqu’au-dessus de son point de congélation.

 La congélation :

C’est un procédé de conservation par le froid qui consiste à abaisser la température d’une denrée alimentaire jusqu’en dessous de son point de congélation, ceci jusqu’à -18°C voir -20°C au maximum.

Pendant le processus de congélation, l’eau contenue dans la denrée prend la forme des cristaux qui peuvent abimer les membranes cellulaires des produits, raison pour laquelle certains légumes et champignons perdent leur consistance au cours de leur congélation.

 La surgélation :

C’est une technique industrielle de conservation par le froid, qui consiste à refroidir brutalement (pendant quelques minutes ou quelques heures) une denrée alimentaire en les exposants intensément à des températures allant en dessous de -18°C.

L’avantage de cette technique est qu’elle assure la cristallisation de l’eau contenue dans la denrée, limitant ainsi la destruction cellulaire pour une durée de conservation à long terme car denrée conserve

0.5pt

0.5pt

0.5pt

4^/10 ainsi sa texture, sa saveur.

3- Deux facteurs qui favorisent le développement microbien : a) La température :

La température est un facteur qui influence sur le développement microbien.

- Une température moyenne favorise le développement microbien ; - Une température élevée limite leur prolifération ;

- Une température basse ralenti voir stoppe le développement microbien.

b) Le taux d’humidité ou teneur en eau :

L’eau est un élément indispensable aux micro-organismes, elle a donc un rôle à jouer dans la croissance de l’activité microbienne. Une teneur en eau assez importante dans un environnement favorise la multiplication des micro-organismes et entraine la dégradation de la denrée.

c) Le pH du milieu :

La croissance microbienne dans une denrée alimentaire dépend également de la concentration des ions hydrogènes dans le milieu (potentiel d’hydrogène pH).

Selon les gammes de Ph qui contribuant à l’accroissement de l’activité microbienne, on classifie ainsi trois types de micro-organismes :

o Les neutrophiles : se développant plus facilement en Ph neutre ; o Les alcalophiles : se développant lorsque le pH est basique ; o Les acidophiles : se développant lorsque le pH est acide ;

0.5ptx2=1pt

5^/10

REFERENCES ET SOLUTIONS

4- Quatre conséquences de la destruction de la couche d’ozone :

 Le cancer de la peau, due à l’exposition de l’Homme aux rayonnements UV ;

 L’affaiblissement du système immunitaire causé par les rayonnements UV ;

 La réduction de la photosynthèse des plantes ;

 La sècheresse ;

 La diminution de l’ozone dans la stratosphère et une augmentation de l’ozone présente dans l’atmosphère ;

 La modification des sources de puits de gaz ;

 Etc.

5- Mesures prises par le protocole de Montréal :

 Réduire voire éliminer complètement les substances qui réduisent la couche d’ozone ;

 La rupture de la production des gaz à effet de serre, source des fluctuations des conditions climatiques.

0.25ptx4 =1pt

0.75pt

x2=1.5pt

6^/10

REFERENCES ET SOLUTIONS

On obtient donc :

AN :

1pt

1pt

2- Dessin du schéma illustrant l’évolution de la température dans cette paroi :

1pt

; he

;

hi

7^/10 3- Détermination des températures des surfaces intérieure et extérieur du mur composé :

 Calcul de la température de la face extérieure ( ) :

AN :

 Calcul de la température de la face intérieure ( ) :

AN :

B/ On suppose que le coefficient global de transmission K ainsi que l’épaisseur sont les mêmes pour toutes les parois verticales et horizontales. K = 0,192 W/m².°C

0.25pt

0.25pt

0.25pt

0.25pt

8^/10 Déterminons :

1) L’expression de l’épaisseur du mur composite E1 en fonction de e1, e2 et e3 :

Donc : E1 = e1 + e2 + e3

2) Calcul de l’épaisseur (e2) de l’isolant (murette en brique) à prévoir :

D’où l’expression :

AN : e2= 0,95x

[ ¹

=

3) Déterminons :

 Les dimensions réelles de la chambre froide : Longueur (Li) = Le – 2 E1 = Le – 2 (e1 + e3 + e2) AN : L = 14 – 2 (0,02 + 0,2 + 0,02) = 13,52m.

0.5pt

0.5pt

0.5pt

0.25pt

Compte tenu de la valeur de

l’épaisseur

très grand, si le candidat a considéré la

Donc : e2=3,192m

9^/10 Largeur (li) = Ie – 2 E1 = Ie – 2 (e1 + e2 + e3)

AN : l = 5,5 – 2 (0,02 + 0,2 + 0,02) = 5,02m.

Hauteur (Hi) = He – 2 (0,02 + 0,2 + 0,02) AN : H = 4 – 2 (0,02 + 0,2 + 0,02) = 3,52m.

D’où les dimensions réelles suivantes : Longueur : L = 13,52m.

Largeur : l = 5,02m.

Hauteur : H = 3,52m.

 Déduisons le volume (Vint) de la chambre froide :

Vint = L l H

AN : Vint = 13,52x5, 02x3, 52

0.25pt

0.25pt

0.25pt

0.5pt

valeur de l’épaisseur

marquée sur la figure, attribué

lui le point pour le calcul

des dimensions

intérieures ainsi que le

volume intérieur

V

= 238,903m

10^/10 4) Détermination du bilan thermique de cette chambre froide :

Remarque :

 La conservation de ces pommes s’effectuant dans une chambre froide à température négative, et vu que l’on ne désire pas les congeler, on supposera qu’elles sont extraites de cette chambre froide à une température minimale de réfrigération (donc 0°C).

Ce bilan thermique est conformément structuré dans le tableau insérer à la fin

1) Détermination de la puissance frigorifique du groupe à installer : Nous savons que :

AN : Փo=771 203,69535/16x3600 D’où :

Փ

= 13,388 kw

AN : Փo=329 267,69535 /16x3600

Փ

= 5,716 kw

2) Sélection du groupe dans le catalogue (fluide : R404A ; = 5°C) : t0 = ti - AN : t0 = -5-5 t0 = -10⁰c

la référence du groupe est : CSU/1065 – TE/ D

0.5pt

0.5pt

0.5pt 0.5pt

Si l’élève n’a pas considéré la valeur des pommes la puissance lui donnera 5,716 kw et la

reference sera

CSU/1065 – TE/ D par contre , si il a considéré la valeur des pommes lui donner

0.5pt

11^/10

charges Apports thermiques

par

FORMULE CARACTERISTIQUE BAREME COMMENTAIRE

EXTERNES

Les parois verticales (Q11)

K = 0,192 W/m².°C ; t = 24h/jr Le= 14m le = 5,5m; He=4m ; = 31– (-5) = 36°C

Q11 =K 2 [(LexHe)+( le x He) t 3,6

AN: Q11 =0,192x 2 [(14x4)+( 5,5 x 4)x36x24x3.6 Q11 =93 162,7008kj

0,25pt

0,25pt Le plafond

(Q12)

= 5°C ; t = 24h/jr

Q12 = K (Le le) ( + ) t 3,6

AN: Q12 = 0.192 (14 5.5) (36 +5) 24 3,6 Q12 =52 370,8416kj

0,25pt

0,25pt Le sol (Q13) = 20 – (-5) = 25°C

Q13 = K (Le le) t 3,6 0,25pt

12^/10 AN: Q13 = 0.192 (14 5,5)x25x24 3,6

Q13 =31 933,44kj 0,25pt

Le

renouvellement (Q14)

n=02/jr ; Vint= 238,903 m³ ; hext = 72 kJ/kg hint = 0,5 kJ/kg ; = 0,8806 m³/kg

Q14 =

AN: Q14 = 2x238,903x71.5 / 0,8806 Q14 = 38 795,2861KJ

0,25pt

0,25pt

Total charges externes (Q1)

Q1 = 216262,2685 kj

INTERNES

Les pommes (Q21)

nc = 200 caisses/jr ; mp/c = 27kg ; Cmp = 3,72 kJ/kg°C ; = 20°C ; = 0°C

Q21 = nc mp/c Cmp

AN: Q21 = 200 27 3,72x20 Q21 =401760kj

0,25pt

0,25pt

Si le candidat a placé uniquement la formule lui donner entièrement le point

13^/10 Palettes de

caisses (Q22)

mc = 2kg ; Cmc = 2,5 kJ/kg°C ; Q22 = nc mc Cmc

AN: Q22 = 200 2 2,5x20 Q22 = 20000kj

0,25pt

0,25pt La respiration

(Q23)

qR = 0,015 W/kg t = 24h/jr Q23 = ncxmp/c qR tx3,6

AN: Q23 = 200x27 0.015x24x3.6 Q23 = 6998,4kj

0,25pt

0,25pt Les lampes

(Q24)

Pelc = 500 W ; telc = 03h/jr Q24 = Pelc telc 3,6

AN: Q24 = 500x3xPelc telc 3,6 Q24 = 5 400kj

0,25pt

0,25pt

Les personnes (Q25)

nR = 02 ; qP = 261 W Q25 = nP qP telc 3,6 AN: Q25 =2x261x3x3,6

0,25pt

14^/10

Yaoundé, le _______________________

Le Président du jury d’harmonisation,

Q25 = 5637,6kj 0,25pt

L’élévateur (Q26)

Pt = 4,17 kW ; tf = 03h/jr Q26 = Pt tf 3,6

AN : Q26 = 4,17x3x3600 Q26 = 45 036kj

0,25pt

0,25pt Total charges internes

(Q2)

Q2 = 484832 kj OU 83072 kj Apports chiffrables (QCH) QCH = Q1 + Q2 701094,2685 kj

OU 299334,2685 kj Pertes non chiffrables

(QNCH)

QNCH = 10% Qch 70109,42685 kj OU 29933,42685 kj Bilan thermique total

(QT)

QT = QCH + QNCH , 771203,69535 kj OU 329267,69535 kj